Kaj je ognjevzdržna šoba?

Ime ognjevzdržne šobe izvira iz njegove funkcije - beseda "šoba" živo opisuje svojo vlogo kot talilni kanal, medtem ko "ognjevzdržno" poudarja njegovo vzdržljivost v visokih temperaturnih okoljih. Glede na njegovo posebno uporabo lahko ognjevzdržne šobe razdelimo na številne vrste, kot so zgornje šobe, nižje šobe, zbiralne šobe, potopljene vstopne šobe (SEN) itd. Vsaka vrsta ima razlike v strukturi in materialih, da ustrezajo različnim zahtevam procesa.

Kaj je ognjevzdržna šoba?

Ognjevzdržna šoba je ognjevzdržni materialni izdelek, ki se uporablja za visokotemperaturno staljeno kovino (na primer staljeno jeklo, staljeno železo) ali ne-kovinsko krmiljenje pretoka taline, običajno nameščeno v iztočnici ali sistemu drsnega šoba metalurške opreme (na primer kovček, pretvornik, namočevalnik).

Zagotavlja stabilnost in varnost postopka taljenja in vlivanja z natančnim nadzorom pretoka, pretoka in smeri pretoka taline. Ognjevzdržne šobe ne smejo prenesti samo ekstremnih visokih temperatur (običajno nad 1500 ° C), ampak se morajo tudi upreti kemični eroziji, mehanskim čiščenjem in poškodbi toplotnega udarca zaradi taline in žlindre.

Sestava in materiali ognjevzdržnih šob

Učinkovitost ognjevzdržnih šob je neposredno odvisna od njihove izbire materiala in konstrukcijske zasnove. Sledijo njegove glavne komponente in značilnosti materiala:

1. Glavni materiali

Aluminijev ogljik (Al₂o₃-C): Alumina z visoko čistostjo (Al₂o₃) se uporablja kot glavna komponenta, ogljikovi materiali (kot je grafit) pa se dodajo za povečanje odpornosti na toplotni udar in odpornost na erozijo. Aluminijaste ogljikove šobe se pogosto uporabljajo v kovčkah in tundistvih in so primerne za vlivanje navadnega ogljikovega jekla.
Aluminijev cirkonijev ogljik (al₂o₃-zro₂-c): cirkonijev oksid (Zro₂) dodamo aluminijevi ogljik, da se izboljša odpornost na visoko temperaturno erozijo in toplotni šok ter je primeren za visoko manganovo jeklo ali druge posebne jeklene ocene.
Visoka alumina: z visoko alumino boksitom kot glavnim surovilnim materialom je primeren za priložnosti z nizkimi potrebnimi ali navadnimi liti iz ogljikovega jekla in ima nizke stroške.
Magnezijev-ogljik (MGO-C): Z matrico se dodamo z magnezijevim oksidom (MgO), karbonski materiali, primerni za okolje z visoko akalilnostjo ali posebne jeklene ocene.
Fused Quartz: Uporablja se za vlivanje nekaterih nizkoogljičnih jekla ali neželenih zlitin, ima dobro odpornost na toplotni udar, vendar šibko odpornost na erozijo.
Kompozitni materiali: na primer sestavljene šobe z jedjo cirkonijevega oksida in visoko aluminijsko zunanjo plast, ki združujejo prednosti različnih materialov za optimizacijo zmogljivosti.

2. konstrukcijska zasnova

Ognjevzdržne šobeso ponavadi valjasti ali stožčasti, z natančnimi pretočnimi kanali v notranjosti (odprtina je na splošno 10-100 mm) za nadzor hitrosti pretoka taline. Nekatere šobe (na primer potopne šobe) so zasnovane s posebnimi oblikami, kot so stranske luknje ali eliptične odprtine, da se optimizirajo porazdelitev pretočnega polja staljenega jekla v kristalizerju. Zunanja plast je lahko prekrita s kovinskim rokavom (na primer železni rokav), da se poveča mehanska trdnost in prepreči razpokanje termičnega udarca.

3. Funkcionalni dodatki

Za izboljšanje zmogljivosti se v ognjevzdržne šobe pogosto dodajajo naslednji dodatki:

Antioksidanti: na primer silikonski (SI) in aluminijasti (AL) praški, da preprečijo, da bi ogljikovi materiali oksidali pri visokih temperaturah.

Stabilizatorji: kot sta oksidi, kot sta kalcij (CAO) in magnezij (MgO), za povečanje odpornosti na toplotni udar in odpornost na erozijo.

Vezive: kot so smole in asfalt, da bi izboljšali trdnost oblikovanja in visokotemperaturno stabilnost.

Funkcije ognjevzdržnih šob

Ognjevzdržne šobe izvajajo več ključnih funkcij v visokotemperaturnih metalurških procesih:

1. nadzor pretoka

Ognjevzdržne šobe natančno nadzorujejo pretok in pretok taline skozi velikost in obliko njihovih notranjih pretočnih kanalov. Na primer, v procesu neprekinjenega vlivanja potopljena šoba sodeluje s sistemom drsne šobe, da prilagodi hitrost, s katero staljeno jeklo vstopi v kristalizer, da se izogne ​​napakam, ki jih povzroča prehitro ali prepočasi.

2. Zaščitite talino

Potopljena šoba gre globoko v kristalizer, da prepreči, da bi se staljeno jeklo izpostavilo zraku, zmanjšalo oksidacijo in oblikovanje vključitve ter izboljšalo kakovost gredice. Poleg tega lahko gladka zasnova notranje stene šobe zmanjša turbulenco v pretoku taline in zmanjša tveganje za vključitev žlindre.

3. Visoka temperatura in odpornost na erozijo

Theognjevzdržna šobamora prenesti vpliv staljenega jekla ali žlindre pri 1500-1700 ° C. Visoka refrakcijska in erozijska odpornost materiala zagotavljata, da ostane stabilen med večkratnimi vlitki in podaljša svojo življenjsko dobo.

4. stabilnost toplotnega šoka

Ko se lov zamenja ali se zažene in ustavi, bo šoba doživela močno spremembo temperature. Kakovostne ognjevzdržne šobe zmanjšujejo tveganje za pokanje toplotnega udarca z optimizacijo formulacije materiala in konstrukcijsko zasnovo.

5. Preprečite zamašitev

Za jeklo z visoko aluminijem ali jeklo, ki vsebuje kalcij, se lahko v staljenem jeklom ustvarijo vključitve glinic, kar povzroči zamašitev šobe. Ognjevzdržne šobe pogosto uporabljajo anti-adhezijske materiale (na primer kompozitni materiali, ki vsebujejo CAO) za preprečevanje zamašitve z ustvarjanjem snovi z nizko cepljenjem (kot je CaO · al₂o₃).

Uporaba polja ognjevzdržnih šob

Ognjevzdržne šobe se pogosto uporabljajo na naslednjih poljih:

1. železa in jeklena metalurgija

LADLE: Zgornja in spodnja šoba se uporabljata na dnu konje in sodelujeta s sistemom drsne šobe, da nadzorujejo pretok staljenega jekla do tundskega.
TUNDISH: Zbirna šoba in potopljena šoba se uporabljata za prenos staljenega jekla iz tundskega v kristalizator, da se optimizira postopek neprekinjenega vlivanja.
Pretvornik in električna peč: Za jekleno vtičnico se uporabljajo ognjevzdržne šobe, da zdržijo erozijo visokotemperaturnega staljenega železa in žlindre.

2. neželeno taljenje kovin

Pri talinju neželenih kovin, kot so aluminij, baker in magnezij, se refraktivne šobe uporabljajo za prenos in vlivanje taline, kot so vodilne šobe v vlivanje aluminijevih zlitin.

3. Steklena in keramična industrija

Ognjevzne šobe se uporabljajo za nadzor pretoka visokotemperaturnih steklenih ali keramičnih talin in morajo imeti izjemno visoko korozijsko odpornost in dimenzijsko stabilnost.

4. Druge visokotemperaturne panoge

Kot so sežigalniki smeti, kemični visokotemperaturni reaktorji itd., Za nadzor praznjenja ali prenosa visokotemperaturnih tekočin se uporabljajo ognjevzdržne šobe.

Proces proizvodnje ognjevzdržnih šob

Proizvodnja ognjevzdržnih šob vključuje številne zapletene procese, da se zagotovi, da njihova uspešnost ustreza industrijskim standardom:

1. izbira in sestavine surovin
Izberite alumina z visoko čistočo, cirkonijev oksid, grafit in druge surovine in strogo nadzorujte vsebino nečistoče. Dodajte antioksidante, vezive itd. V skladu z razmerjem formule in enakomerno premešajte.

2. oblikovanje
Za zagotovitev, da je struktura šobe gosta, pretočni kanal pa natančen, uporabite tehnologijo isostatičnega stiskanja ali visokotlačnega oblikovanja. Nekatere šobe (na primer potopne šobe) je treba v zapletene oblike oblikovati z natančnimi kalupi.

3. Sintranje
Sintra pri visoki temperaturi (1400-1800 ° C) v atmosferi brez kisika ali zaščitne atmosfere (kot je dušik) poveča trdnost materiala in odpornost na toplotni udar. Nekateri izdelki uporabljajo sekundarno sintranje ali toplotno obdelavo za nadaljnjo optimizacijo zmogljivosti.

4. površinsko obdelavo
Polirajte pretočni kanal ali uporabite proti-adhezijski sloj (na primer zro₂ prevleka), da izboljšate korozijsko odpornost in pretočnost. Zunanja plast je lahko prekrita s kovinskim rokavom ali anti-oksidacijskim zdravljenjem.

5. Pregled kakovosti
Poroznost, razpoke in dimenzijska natančnost šobe se preverjajo z nedestruktivnimi metodami testiranja, kot so rentgenski žarki in ultrazvok. Refraktorna zmogljivost in odpornost na erozijo sta preverjena z laboratorijskimi simulacijskimi testi.

Prednosti ognjevzdržnih šob

Široka uporaba ognjevzdržnih šob v visokotemperaturnih panogah izhaja iz naslednjih prednosti:

Visoka vzdržljivost: visokokakovostni materiali in procesi zagotavljajo, da se šobe lahko dolgo uporablja v ekstremnih okoljih, enotno življenje pa lahko doseže nekaj ur do več dni.
Natančen nadzor: Natančnost zasnove pretočnega kanala zagotavlja stabilnost pretoka taline in izboljša kakovost izdelka.
Odpornost z erozijo: ima močno odpornost proti kemični eroziji in mehanski eroziji staljenega jekla in žlindre, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja.
Stabilnost toplotnega udarca: Optimizirana formula materiala zmanjšuje tveganje za pokanje toplotnega udarca in se prilagodi postopkom pogostega začetnega zaustavljanja.
Raznovrstna zasnova: Šole različnih vrst in specifikacij izpolnjujejo različne zahteve procesa in imajo široko paleto scenarijev uporabe.

Kot temeljna komponenta visokotemperaturne industrije, ognjevzdržna šoba vključuje več funkcij, kot so visoka temperaturna odpornost, korozijska odpornost in nadzor pretoka. To je nepogrešljiv "junak zakulisje" v železni in jekleni metalurgiji, neželeno taljenje kovin in druge panoge.